Земни работи при зимни условия
| У дома · | 28 април 2019 г |
| Технологии |
| Строителни работи Монтаж на стоманени конструкции Бетонови работи Монтаж на дървени изделия Монтаж на бетонни конструкции Транспортни работи Пилотни работи Монтаж на цялостни системи |
| Гост |
В строителната практика става необходимо да се разработват почви, които са в замръзнало състояние само през зимния сезон, т.е. почви на сезонно замръзване, или през цялата година, т.е. вечно замръзнали почви.
Развитието на вечно замръзналите почви може да се извърши по същите начини като замръзналите почви със сезонно замръзване. Въпреки това, когато се изграждат земни конструкции в условия на вечна замръзналост, е необходимо да се вземат предвид специфичните особености на геотермалния режим на вечно замръзналите почви и промените в свойствата на почвата, когато той е нарушен.
При отрицателни температури замръзването на водата, съдържаща се в порите на почвата, значително променя строителните и технологичните свойства на нескалните почви. В замръзналите почви механичната якост се увеличава значително и поради това тяхното разработване от земекопни машини е трудно или дори невъзможно без подготовка.
Дълбочината на замръзване зависи от температурата на въздуха, продължителността на излагане на отрицателни температури, вида на почвата и др.
При технологичния проект за предварителни изчисления дълбочината на замръзване се взема според данните на най-близката метеорологична станция или климатична справка. При зимни условия земните работи могатда се извършва: с предварителна подготовка на замръзнала почва за развитие; с директно разработване на замръзнали почви в естественото им състояние от специално оборудвани за тази цел машини.
Предварителната подготовка на почвата за развитие се извършва по един от следните начини: чрез защита на почвата от замръзване, чрез разрохкване на замръзналата почва и чрез размразяване на замръзналата почва. Директното разработване на замръзнали почви може да се извърши по блоков метод или чрез земекопни машини с работно оборудване, което унищожава замръзналата почва в естественото й състояние. Разрешава се разработка на замръзнала почва с багери с една кофа, в зависимост от капацитета на кофата, с дебелина на замръзналия слой от 0,25 до 0,4 m.
Намаляването на дълбочината на замръзване позволява да се намалят допълнителните разходи, свързани със земните работи през зимата, и се постига чрез създаване на топлоизолация на мястото на разработка или чрез химическо импрегниране на почвата със солеви разтвори, които понижават точката на замръзване на водата в порите на почвата. Почвата се предпазва от замръзване, ако мястото на изкопа е известно предварително.
Експлозивното разрохкване е един от основните методи за подготовка на замръзнали почви за изкопни работи. Този метод е много ефективен при дълбочина на замръзване над 1 m и големи обеми работа, извършвани в новоразработени територии или далеч от сгради и съоръжения.
Същността на експлозивния метод на разхлабване се състои в раздробяване на замръзнала почва с енергията на експлозия на заряди, поставени в предварително създадени кухини в почвата (дупки, кладенци, ръкави, котли, процепи).
Експлозивният заряд за разхлабване на замръзналата почва може да се определи чрез изчисление (виж формули 1 и 2).
Механичното разрохкване на замръзнала почва се използва при дълбочина на замръзване от 0,4 до 1,5 m ималки изкопи на окопи или ями.
Същността на механичното разхлабване се състои в раздробяване или раздробяване на замръзналия слой чрез динамично или статично действие, което се извършва от сменяемо работно оборудване, монтирано на основната машина (багер, трактор и др.). Динамичното въздействие се получава чрез ударни, вибрационни и виброударни методи.
При ударния метод се използват топчен или клинов чук, дизелов чук, клинови тракторни рипери и др.
Унищожаването на замръзнала почва чрез статично действие се извършва непрекъснато от работен орган, състоящ се от един или няколко (до 5) зъба, които се въвеждат в почвата, когато тракторът (тракторът) се движи.
При разхлабване чрез статичен удар разходите и разходите за труд на 1 m разработена почва са по-ниски, отколкото при удар.
Размразяването на замръзнали почви се използва за малки количества работа, в тесни условия, труднодостъпни места и в случаите, когато е невъзможно да се използват по-икономични и по-малко енергоемки методи. Същността на метода на размразяване е, че топлината, предадена на замръзналия почвен слой, разтопява леда в порите му и превръща почвата в размразено състояние.
Методите за размразяване се класифицират: по вид енергия - на топлинна, електрическа, енергия на химични реакции; по вид на топлоносителя - за въздух, пара, вода; по посока на разпространение на топлината в почвата.
Пожарният метод е най-малко икономичен, но поради своята простота се използва при аварийни ремонтни работи.
Химическото размразяване на замръзналата почва се извършва чрез въвеждане на разтвор на натриев хлорид в почвата, под действието на който ледените кристали се разтварят в порите на замръзналата почва и може да се разработи с конвенционални земекопни машини.
блоков методразработването включва разработването на замръзнала почва, чиято здравина се нарушава чрез нарязването й на блокове (ивици). Прорези с ширина от 5 до 15 см се изрязват със специализирани машини или приспособления в успоредни и пресичащи се проходи, а отделните блокове се изваждат с багер, булдозер или кран.
Изкопните работи с предварителна подготовка на замръзнала почва за разработване причиняват значителни усложнения и допълнителни разходи. В тази връзка се провежда интензивно търсене на методи за добив и инструменти за механизация, които позволяват разработването на замръзнала почва в естествени условия.
За разработване на замръзнала почва без предварителна подготовка се използват земекопни и фрезови машини, многокофови и еднокофови багери със специално работно оборудване, за да се осигури разрушаването на замръзналата почва по време на нейното изкопаване (фиг. 1).
а - земекопна машина: 1 - трактор; 2 - система за предаване и управление на работното тяло; 3 - работен орган на машината (резачка); b - кофа на багер с активни зъби: 4 - кофа; 5 - зъб на кофата; 6 - барабанист; 7 - вибратор
Изкопните работи при зимни условия са свързани с допълнителни разходи за материални, технически и енергийни ресурси, увеличаване на цената и трудоемкостта на работата, поради което е необходимо внимателно разработване на този раздел в работния проект (PPR).
По време на технологичното проектиране последователността и обемът на различните видове операции за подготовка и развитие на почвата трябва да се определят въз основа на комплексна механизация на целия процес, осигуряваща минимално време за извършване на работа, интензивност на труда и разходи за ресурси. Припочвен изкоп при зимни условия, могат да се прилагат различни технологични схеми и комплекти машини. Рационалните схеми и комплекти се избират за конкретен обект и време на работа и се изпълняват въз основа на цялостен анализ на технико-икономическите показатели.
Технологичните схеми за извършване на изкоп с различна комбинация от машини в комплекта зависят от вида на земните работи, вида на почвата, дълбочината на замръзване, наличието на материално-техническа обезпеченост и пр. Някои от най-често срещаните технологични схеми в строителната практика при зимни условия са показани на фиг.2-4.
а - разхлабване с клинов чук; b - трактор вибро-клин рипер; 1 - самосвал; 2 - багер; 3 - клин-чук; 4 - вибратор
a, b - метод с малък блок; c, d - голям блок; 1 - отстраняване на снежна покривка; 2, 3 - рязане на блокове от замръзнала почва с бар машина; 4 - разработване на малки блокове с багер или булдозер; 5 - развитие на размразена почва; 6 - разработване на големи блокове замръзнала почва от трактор; 7 - същото, с кран
а - с помощта на течен химически реагент: 1 - отстраняване на снежна покривка; 2 - пробиване на отвори; 3 - разливане на разтвор на химически реагент; 4 - развитие на почвата; б - с предварително "засоляване" на почвата: 5 - отстраняване на растителния слой; 6 - разливане на сол; 7 - брануване на почвата; 8 - развитие на почвата
Ефективността на разработването на замръзнали почви зависи от избора на метода на развитие, който от своя страна зависи от обхвата на работата, параметрите на земните работи, вида на почвата,местни метеорологични и хидрогеоложки условия, наличие на материални, технически и енергийни ресурси и др.